CN1175470A - 高层建筑火灾救生器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种在发生火灾时,将人员从高层建筑物内安全、快速送至地面的高层建筑火灾救生器,安装在建筑物的窗户或阳台上方的墙体上,包括壳体、卷筒、联接有安全腰带的钢丝绳和由液压泵、过滤器、双节流口并联式流量控制阀、油箱和抗燃液压介质组成的液压***,卷筒通过传动齿轮组与液压泵啮合联接。本发明由于采用了双节流口并联式流量控制阀和传动齿轮组,使用者脱离建筑物和下降时,速度可控制,可消除恐惧心理、增加安全感。

Description

高层建筑火灾救生器

本发明涉及一种在高层建筑物内发生火灾等危急情况下，从建筑物内将人员安全送至地面的高层建筑火灾救生器。

目前，宾馆、饭店、居民住宅楼等高层建筑，在发生火灾，出口、通道被火封死时，只能等待外界的救援，如消防队员、云梯车等，因消防人员到达需一定的时间，又加上云梯受高度和地形地物的影响，因此，救援速度慢，人们往往等不到救援到达，情急之中跳楼而造成伤亡的事故屡见不鲜；从中国专利公报上检索到几种形式的救生器，由于自始至终为同一下降速度，而此速度又较快，在使用者用手试拉钢丝绳和在系好安全带后脱离建筑物的过程中，既有救生器表现的阻力特性很软，使用者体重一加于救生器，钢丝绳就快速向下伸展，使得使用者产生恐惧心理，没有安全感。可能在试拉钢丝绳后放弃使用，即使是冒险使用，在脱离建筑物的过程中也可能会因上方的钢丝绳处于软的状态而发生意外，或是以裁下去的形式进入下降状态；尽管有的装有人工控制速度的装置，但需事先对使用者进行专门的训练，而对宾馆、饭店的流动人员来说，事先进行培训是不可能的。即使是进行事先训练过的使用者，在危急状态下也可能惊慌失措而不能进行正确的操作，以至在下降的过程中因速度失控而发生危险。

本发明的目的是：考虑使用者在危急状态时心理，提供一种在高层建筑物内发生危险时，可安全、快速地将高楼内人员送至地面的、让使用者在使用之初感到安全可靠的高层建筑火灾救生器。其初始下降速度极慢，保持一段时间后自动逐惭加速至设计速度并保持不变。

实现本发明目的的技术方案是，本发明包括卷筒，联接有安全腰带的钢丝绳，传动齿轮组和由液压泵、过滤器、双节流口并联式流量控制阀、油箱及抗燃液压介质水包油乳化液组成的液压***，全部装于壳体内；卷筒通过传动齿轮组与液压泵啮合联接，液压泵的出口依次串接有过滤器、双节流口并联式流量控制阀，并置于绝热密封垫与油箱构成的密闭空间内；油箱和壳体之间填有绝热材料。

上述的双节流口并联式流量控制阀是特殊设计的，包括阀芯、弹簧、左端盖、阀体、单向阀。阀芯和弹簧装在由左端盖和阀体构成的A腔内，阀芯将A腔分隔为左右两个腔体；左腔通过左端盖上的流道与进油口相通；右腔端部有一过流面积很小的节流口与油箱相通；在进油口压力为零时阀芯在弹簧力作用下位于A腔左端；阀体中部有一通油箱的环形流道，此流道不通右腔；阀芯的端部开有三角槽，当阀芯在进油压力的作用下从初始位置向右移动时，液压介质从进油口进入左腔，右腔介质经右腔端部节流口流回油箱；当阀芯右移、其端部的三角槽移到阀体中部的流道范围内时，其三角槽与阀体在该流道处形成一可变节流口，将左腔与阀体中部的流道接通，液压介质经进油口、左腔、可变节流口、阀体中部的流道回油箱。

两个节流口是位于两条独立的油路上，并联在双节流口并联式流量控制阀的进出油口之间，通过阀芯在阀体内的位置来进行两个节流口的开启、关闭与油路的切换，实现对流量的控制。

上述的阀体下部的进出油口之间另有一条独立油路，其间装有单向阀。

上述的液压泵为齿轮泵、定量柱塞泵、齿轮马达或定量柱塞马达。

上述的双节流口并联式流量控制阀的出口接有调速阀。

由于采用了上述方案，在高层建筑物内发生火灾，无路可逃时，可以不依靠外界的救援，而利用本发明安全、迅速地脱离现场，减少伤亡；由于本发明结构简单，使用方便，其下降的初始速度可控制的很慢，经若干秒后自动缓慢加速至设计速度并保持不变，有利于消除使用者的恐惧心理，为使用者增添了安全感，使用者无需训练和操作，也不受建筑物高度的影响；因液压***具有两层保护，本发明可以在600℃以上的高温中工作足够使用者利用本发明逃生所需的一段时间。

图1是本发明的剖面结构示意图；

图2是液压***原理与双节流口并联式流量控制阀的结构图。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明由三部分组成，第一部分包括壳体1，卷筒2，联接有安全腰带的钢丝绳3；第二部分是传动齿轮组4；第三部分是液压***，由液压泵7，过滤器8，双节流口并联式流量控制阀9，油箱6和抗燃液压介质11组成；卷筒2通过传动齿轮组4与液压泵7啮合联接，安装在壳体1内，壳体1固定在建筑物的窗户或阳台上方的墙体上，钢丝绳3固定并卷绕在卷筒2上，另一端联接有安全腰带；液压泵7为定量的柱塞泵或齿轮泵，也可以是定量的柱塞马达或齿轮马达；油箱6与绝热密封垫5构成一密闭容器，液压元件置于其内，油箱6内充有抗燃液压介质11，以淹没液压元件为限，壳体1与油箱6之间充填有绝热材料石棉粉10；过滤器8的进口与液压泵7的出口联接，双节流口并联式流量控制阀9的进口与过滤器8的出口联接，其出口通油箱6，过滤器8用来保护双节流口并联式流量控制阀9；双节流口并联式流量控制阀9由阀芯12、弹簧13、左端盖14、阀体15和单向阀16组成，阀芯12和弹簧13装在由阀体15和左端盖14构成的A腔内，阀芯12将A腔分隔为左右两个腔体，左腔通过左端盖14上的流道与进油口相通，右腔端部有一节流口a与油箱6相通；进油口压力为零时阀芯12在弹簧力作用下位于A腔的左端；阀体15的中部径向有一通油箱6的环形流道。阀芯12的端部开有2～4个三角槽，当阀芯12在进油压力的作用下从A控内的初始位置向右移动时，液压介质从进油口进入左腔，右腔介质经右腔端部的节流口a流回油箱；当阀芯12右移，其端部的三角槽移到阀体15中部的流道范围内时，其三角槽与阀体15在b处形成一可变节流口，将左腔与阀体15中部的流道接通，液压介质从进油口经左腔、节流口b、阀体15中部的流道回油箱。

节流口a和节流口b是位于两条独立的油路上，并联在双节流口并联式流量控制阀9的进出油口之间，通过阀芯12在阀体15内的位置变化来进行节流口a和b的开启、关闭与油路的切换，实现对流量的控制。

在阀体15下部的进出油口之间另有一条独立油路，其间装有单向阀16，液压泵7反转时，介质从油箱经单向阀16、过滤器8、液压泵7回油箱。

双节流口并联式流量控制阀9的出口还可以接调速阀(图中未画出)。接调速阀后，可消除因不同使用者体重的变化引起的下降速度从设计点的偏离。

工作原理：当使用者的体重作用于钢丝绳时，重力通过钢丝绳对卷筒产生驱动力矩，此力矩通过传动齿轮组4驱动液压泵7旋转，双节流口并联式流量控制阀9的进油口压力为P(见图2)，此压力和液压泵排量之积与使用者体重产生的力矩相平衡，同时，在此压力作用下，阀芯12从图2所示的初始位置向右移动，右腔液压介质经节流口a流回油箱，液压泵7的出口流量Q＝Qa，设阀芯口的移动距离为x，在0＜x≤1₁的这段时间内Qa保持不变，因Qa可以设计得极小，故这段时间内泵的出口接近于关断状态，转速很低，因传动齿轮组4的减速作用，卷筒2的转速极低，使用者的下降速度很慢，钢丝绳表现出阻力极大、一直是拉着使用者的“硬”特性；在1₁＜x＜1₁+1₂的这段时间内，节流口b开启，过流面积缓慢增大，液压泵7的流量Q＝Qa+Qb，转速缓慢增加，对应的使用者下降速度缓慢加快；当x＝1₁+1₂射，Qa＝0，Qb达到设计的最大值并保持不变，对应使用者的下降速度达到预先设计的着地时可以承受的较快速度，并保持此速度不变，直至使用者降至地面。本发明通过特殊设计的双节流口并联式流量控制阀9自动实现了从初始时很慢的下降速度保持一段时间后，缓慢切换到较快的设计速度并保持不变的控制方式。

单向阀16是为了回绕钢丝绳的需要而设置的。

液压泵在低转速时自吸性差，转速过低将不能自吸，液压***不能正常工作。此外低转速时容积效率很低，大部分甚至全部液压介质直接在泵内泄漏回油箱，能提供的出口流量很小或不能提供出口流量，以至于不能通过对出口流量的控制来得到所需的低转速。使用传动齿轮组4可使泵在相对较高的转速下工作，具备提供较大出口流量的能力，然后通过对出口流量的控制和传动齿轮组的减速来实现对卷筒2低转速的要求。同时还可以降低液压泵7的工作压力，减小内泄漏对泵转速的影响。

Claims (5)

1、一种高层建筑火灾救生器，包括壳体(1)、卷筒(2)、联接有安全带的钢丝绳(3)和液压***，其特征是液压***包括置于绝热密持垫(5)与油箱(6)构成的腔体内的液压泵(7)、过滤器(8)、双节流口并联式流量控制阀(9)和抗燃液压介质(11)；液压泵(7)与过滤器(8)联接，过滤器(8)与双节流口并联式流量控制阀(9)联接；卷筒(2)通过传动齿轮组(4)与液压泵(7)啮合联接；卷筒(2)、传动齿轮组(4)和液压***装于壳体(1)内。

2、如权利要求1所述的高层建筑火灾救生器，其特征是所说的双节流口并联式流量控制阀(9)包括阀芯(12)、弹簧(13)、左端盖(14)、阀体(15)和单向阀(16)；阀芯(12)和弹簧(13)装在左端盖(14)和阀体(15)构成的A腔内，把A腔分隔为左右两腔，阀芯(12)位于A腔左端；左腔通过左端盖(14)上的流道与进油口相通，阀体(15)的右端部有一节流口a与油箱(6)相通；阀体(15)的中部有一通油箱(6)的环形流道；阀芯(12)端部开有2～4个三角槽；阀体(15)进出油口之间另一条独立的油路上装有单向阀(16)。

3、如权利要求1所述的高层建筑火灾救生器，其特征是所说的液压泵(7)为齿轮泵、定量柱塞泵、齿轮马达或定量柱塞马达。

4、如权利要求1所述的高层建筑火灾救生器，其特征是所说的油箱(6)和壳体(1)之间填满绝热材料石棉粉。

5、如权利要求1所述的高层建筑火灾救生器，其特征是所说的双节流口并联式流量控制阀(9)的出口接有调速阀。

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